(57)【要約】【課題】パウチ形電池のような板状電池において、外装部材の機械的剛性を向上させ、シール部位の封止力をさらに向上させることができる新規な構造の二次電池を提供する。【解決手段】金属層と樹脂層を含むラミネートシートの電池ケースの内部に電極組立体が内蔵されている板状電池であって、電池ケースとしての外装部材の外側部にそれぞれ独立した締付式フレーム部材が装着されている。【選択図】図７
2007073510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属層と樹脂層を含むラミネートシートの電池ケースの内部に電極組立体が内蔵されている板状電池であって、電池ケースとしての外装部材の外側部にそれぞれ独立した締付式フレーム部材である上端フレーム部材、下端フレーム部材、及び両側面フレーム部材が装着されている二次電池。
【請求項２】
前記上端フレーム部材と両側面フレーム部材の締付方式が、フレーム部材の対応部位に締付溝が形成されており、前記締付溝に薄板状シール部が挿入され結合される方式であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記上端フレーム部材と下端フレーム部材が、互いに高さが同一であり、その高さが、両側面フレーム部材よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項４】
前記両側面フレーム部材が、その上面および／または下面が外側に向けてテーパされていることを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
【請求項５】
前記電池ケースのシール部に締め付けられるフレーム部材が、少なくともシール部と接する部分が弾性素材からなることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項６】
前記両側面フレーム部材が、高い機械的合成の芯材と、その外面を取り囲む弾性素材とからなることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項７】
前記電池ケースに接するフレーム部材の該当部位には、シール補助剤が付加される湾入部が形成されており、電池ケースにフレーム部材を締め付けるとき、前記湾入部にシール補助剤を付加して締め付けることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項８】
前記シール補助剤が、シリコンであることを特徴とする請求項７に記載の二次電池。
【請求項９】
前記上端フレーム部材および／または下端フレーム部材が、側面フレーム部材とも締め付けられるように、側面フレーム部材の断面形状に対応する締付溝が該当接触部位に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項１０】
前記上端フレーム部材および／または下端フレーム部材の上面及び下面には、電池を積層するとき、隣接した電池の対応フレーム部材と定位置において安定的に積層されるように、互いに対応する結合用突起と溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項１１】
前記上端フレーム部材には、電極端子が挿入可能な水平溝が側面において中央側に形成されており、前記電極端子と接続可能に、中央には垂直溝が形成されており、バスバーが、前記垂直溝を通じて上端フレーム部材に装着された状態で、前記水平溝から導入される電極端子と接続されることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項１２】
前記バスバーが、「フ」字状に折り曲げられた状態で、その垂直面が前記垂直溝に挿入され、その水平面が電極端子と接し、または平面バスバーを前記垂直溝に挿入した後、「フ」字状に折り曲げて生成された水平面が電極端子と接することを特徴とする請求項１１に記載の二次電池。
【請求項１３】
前記電極端子とバスバーの溶接を容易にするために、上端フレーム部材には電極端子とバスバーの接続部位が露出する開口が形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の二次電池。
【請求項１４】
二つの電極端子にそれぞれ接続されるバスバーが、互いに反対方向に上端フレーム部材の垂直溝に挿着され、このような装着状態で、一つの電極端子Ａに接続するバスバーａが、上端フレーム部材の上面に露出し、他の電極端子Ｂに接続するバスバーｂが、下面に露出することを特徴とする請求項１１に記載の二次電池。
【請求項１５】
前記バスバーの一側面には、電圧検出接続用の突起が形成され、バスバーが装着された状態で、上端フレーム部材の側面には、前記電圧検出接続用の突起が露出するように側面溝が形成されており、前記側面溝に露出する電極端子の端部は切り取られていることを特徴とする請求項１１に記載の二次電池。
【請求項１６】
積層された電池の電気的連結の際に、相互接触したバスバーの抵抗溶接を容易にするために、バスバーの一側部は側面延長され、それに対応する上端フレーム部材の外面には、溶接チップが接近可能なまた他の側面溝が形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の二次電池。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の二次電池を単位電池として構成された中大型電池モジュール。
【請求項１８】
前記電池モジュールが、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、電気オートバイ、または電気自転車の動力源として用いられることを特徴とする請求項１７に記載の中大型電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池及びこれを含む電池モジュールに関し、より詳しくは、金属層と樹脂層を含むラミネートシートの電池ケースの内部に電極組立体が内蔵されている板状電池であって、電池ケースとしての外装部材の外側部にそれぞれ独立した締付式フレームが装着されており、向上した機械的剛性と封止性を有する新規な構造の二次電池と、これを含む中大型電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、充放電が可能な二次電池は、ワイヤレスモバイル器機のエネルギー源として広く用いられている。また、二次電池は、化石燃料を用いる既存のガソリン車、ディーゼル車の大気汚染問題を解決するために提案されている電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の動力源としても注目されている。
【０００３】
小型モバイル器機が、デバイス１台当たり１つまたは３つの電池セルが用いられるのに対して、自動車のような中大型デバイスは、高出力・大容量の必要性のために、複数個の電池セルが電気的に連結された中大型電池パックが用いられる。
【０００４】
中大型電池パックは、できるだけ小型かつ軽量に製造されることが好ましいので、高集積度に積層され、容量に対して軽量である角形電池、パウチ形電池が中大型電池パックの電池セルとして主に用いられている。特に、金属層と樹脂層のラミネートシートを外装部材として使うパウチ形電池が、最近、多い関心を集めている。
【０００５】
図１は、従来の代表的なパウチ形電池を模式的に示す斜視図である。図１のパウチ形電池１０は、２つの電極リード１１、１２が互いに対向し、電池本体１３の上端部と下端部にそれぞれ突出した構造からなっている。外装部材１４は、上下２単位からなり、その内面に形成されている収納部１５に電極組立体（図示せず）を収納した状態で、接触部位である両側面１４ｂと上端部及び下端部１４ａ、１４ｃを接着させることで、電池１０が製造される。外装部材１４は、樹脂層／金属箔層／樹脂層のラミネート構造からなり、互いに接する両側面１４ｂと上端部及び下端部１４ａ、１４ｃに熱と圧力をかけ、樹脂層を相互に融着させることにより接着してもよく、場合によっては、接着剤を用いて接着してもよい。両側面１４ｂは、上下の外装部材１４の同一の樹脂層が直接接するので、溶融により均一な封止が可能である。これに対して、上端部１４ａと下端部１４ｃには、電極リード１１、１２が突出しているので、電極リード１１、１２の厚さ及び外装部材１４の素材との異質性を考慮して封止性を高めるために、電極リード１１、１２との間にフィルム状のシール部材１６を介在した状態で熱融着させる。
【０００６】
しかしながら、パウチ形電池１０は、充放電過程で電池本体１３が膨脹及び収縮を繰り返えすため、上端部１４ａ及び下端部１４ｃ、特に、両側面１４ｂの熱融着部位が分離しやすいだけでなく、外装部材１４そのものの機械的剛性に優れていないという短所があった。このような問題点を解決するために、一部の先行技術では、外装部材１４の外側部のシール部位をエポキシ樹脂、シリコーン樹脂で再び塗布し、または、封止用フィルムを付着させて封止性を向上させる方法と、十分な機械的剛性を有する別途の部材(カートリッジなど)に電池をそれぞれ装着し、これを積層するなどの方法を用いている。
【０００７】
ところが、別途の封止部材を用いる方法は、作業工程が煩雑であり、これらの電池を用いて中大型電池パックを構成するのに適していない構造を有しており、カートリッジを用いる場合は、電池パックの全体の重量及び大きさが増加して組立工程が複雑であるという問題点があった。
【０００８】
また、このようなパウチ形電池を複数個積層して構成される従来の中大型電池モジュールは、電気的連結のために単位電池の電極リードを折曲させ、溶接、半田付け、機械的な締付を行うことが多い。しかし、このような折曲により内部抵抗が増加し、場合によっては、折曲部位の一部が破損し、充放電過程において熱点（ｈｅａｔｉｎｇ ｓｐｏｔ）として作用し、発火乃至爆発の原因となるという問題点もあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、パウチ形電池のような板状電池において、外装部材の機械的剛性を向上させ、シール部位の封止力をさらに向上させることができる新規な構造の二次電池を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、カートリッジのような大型の装着部材を用いることなく、積層及び電気的連結を容易に行うことにより、中大型電池モジュールを構成することができる新規な構造の二次電池を提供することにする。
【００１１】
本発明のまた他の目的は、上述した二次電池を単位電池として含むことにより、構造的安全性に優れ、全体としてコンパクトな構造と軽量を有し、組立工程がさらに簡易な中大型電池パックを提供することにする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成すべく、本発明に係る二次電池によれば、金属層と樹脂層を含むラミネートシートの電池ケースの内部に電極組立体が内蔵されている板状電池であって、電池ケースとしての外装部材の外側部にそれぞれ独立した締付式フレーム部材が装着されていることを特徴とする。
【００１３】
したがって、本発明に係る二次電池は、全体として薄厚の薄型二次電池であって、電池ケースをなす外装部材は、金属層と樹脂層を含むラミネート構造からなっている。このような二次電池の代表例としては、外装部材としてアルミニウムと樹脂のラミネートシートを用いるパウチ形電池が挙げられる。前記パウチ形電池における外装部材は、様々な構造からなるところ、例えば、１単位の折畳式部材として、上部および／または下部の内面に形成されている収納部に電極組立体を収納した後、上下部の接触部位を封止する構造、及び２単位の部材として、上部および／または下部の内面に形成されている収納部に電極組立体を収納した後、上下部の接触部位を封止する構造などが挙げられる。このような構造のパウチ形電池は、本出願人によるＰＣＴ国際出願第ＰＣＴ／ＫＲ２００４／００３３１２号に開示されており、前記出願は、参照として本発明の内容に含まれる。
【００１４】
前記電極組立体は、充放電可能に正極と負極で構成されており、例えば、正極と負極が分離膜を挟んで積層された構造であり、ジェリーロール方式またはスタック型方式からなっている。前記電極組立体の正極と負極は、その電極タブが直接電池の外部に突出した形態であるか、または前記電極タブが別途のリードに接続され、電池の外部に突出した形態であってもよい。電極タブまたは電極リードの突出方向は、特に制限されず、電池の上端に一緒に突出した形態、互いに対向して電池の上端と下端にそれぞれ突出した形態、互いに直角をなして電池の上端と側面にそれぞれ突出した形態など、様々なものがある。
【００１５】
本発明の特徴中の一つは、前述したように、電池ケースとしての外装部材の外側部にそれぞれ独立した締付式フレーム部材が装着されていることである。
【００１６】
本発明にいう用語「独立した締付式構造」とは、電池ケースの外側部である両側面と上端及び下端に装着されるフレーム部材が、それぞれ別途の部材であり、これらが電池ケースの該当部位に取り付けられている形態が締付方式からなっていることを意味する。ここでは、フレーム部材が電池ケースの外側部に直接締め付けられなくても、隣接したフレーム部材に締め付けられる場合を含む。したがって、これは、従来技術の格子状カートリッジなどの一体型構造と区別され、電池ケースのシール部位に塗布乃至接着されるフィルム状の部材と区別される。
【００１７】
電池ケースがラミネートシートからなる板状電池の場合、その上端と場合によっては両側面が薄板状のシール部からなっており、特に両側面のシール部は、電池の充放電の際、電池本体の繰り返しの膨脹及び収縮により封止性が低下することがある。したがって、電池ケースの上端に締め付けられるフレーム部材(「上端フレーム部材」)と、側面に締め付けられる前記フレーム部材(「側面フレーム部材」)との締付方式は、好ましくは、フレーム部材の対応部位に締付溝が形成され、この締付溝に薄板状のシール部が挿入されて結合される方式であってもよい。
【００１８】
本発明にいう用語「フレーム部材」は、少なくとも電池ケースの外側部が締付方式で結合可能な程度の厚さを有する部材を意味するので、フィルム状の厚さを有する部材と区別される。
【００１９】
フレーム部材は、それが締め付けられる電池ケース外側部の形状に応じて異なり、好ましい一例として、上端フレーム部材と下端フレーム部材は、相互高さが同一であり、その高さは、両側面フレーム部材よりも大きくてもよい。このような構造は、本発明に係る二次電池を複数個積層して中大型電池モジュールを構成するとき、安定した構造を提供し、特に、両側面フレーム部材の高さが小さいので、これらの間の離隔した空間が冷媒の流路として用いられ得る。
【００２０】
このような構造において、両側面フレーム部材は、その上面および／または下面が、好ましくは外側に向けてテーパされている構造(傾斜面構造)からなり、冷媒の流入を容易にし、流入した冷媒が電池の外面に沿って流線型の流体流れを現わすようにし、冷却效率を高めることができる。
【００２１】
フレーム部材の素材は、特に制限されず、例えば、プラスチック、金属、木などとして多様であるが、その中でも、安価であり、絶縁性を有し、かつ軽いプラスチックが特に好ましい。電池ケースのシール部に締め付けられるフレーム部材は、好ましくは、少なくともシール部位と接する部分が弾性素材からなっていてもよい。このような弾性素材は、電池ケースにフレーム部材を締め付けるとき、シール部との結合力を高め、優れた封止效果を提供することができる。一例として、両側面フレーム部材は、高い機械的剛性の芯材と、その外面を取り囲む弾性素材とからなり、電池ケースの両側面のシール部位の封止力を高める役目をする。前記弾性素材の代表例としては、天然ゴム、合成ゴムなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。場合によって、電池ケースに接するフレーム部材の該当部位にシリコーンとシール補助剤を加え、フレーム部材を締め付けるとき、シール部の封止力を高める構造であってもよい。この場合、フレーム部材には、シール補助剤が塗布される湾入部をさらに形成してもよい。
【００２２】
電池ケースの外側部に対する締付方式が、前述したように、フレーム部材に形成されている締付溝に電池ケースの外側部が挿入される方式である場合、前記締付溝の大きさ（幅）は、締付時に接するようになる電池ケースの外側部の形状による。したがって、両側面フレーム部材が、電池ケースの、薄板状シール部と相対的に厚い本体の一部に同時に締め付けられる場合、締付溝は、これらの部位の形状に対応して多段式湾入構造からなってもよい。
【００２３】
好ましい一例として、上端フレーム部材および／または下端フレーム部材は、側面フレーム部材とも締め付けられるように、側面フレーム部材の断面形状に対応する締付溝が、該当接触部位にさらに形成されてもよい。
【００２４】
また、上端フレーム部材および／または下端フレーム部材の上面及び下面には、電池を積層するとき、隣接した電池の対応フレーム部材と定位置において安定的に積層されるように、互いに対応する結合用突起と溝がさらに形成されてもよい。
【００２５】
本発明のまた他の特徴は、好ましい一例として、電池の板状電極端子を折り曲げなかった状態で、バスバーと電気的に連結することができるということである。
【００２６】
このため、電池の板状電極端子が位置する電池ケースの上端に締め付けされる上端フレーム部材には、前記板状電極端子が挿入可能な水平溝が側面に形成され、前記電極端子と接続するように、中央には垂直溝が形成されており、前記バスバーは、前記垂直溝を通じて上端フレーム部材に装着された状態で、前記水平溝から導入する電極端子と接続するようになる。バスバーは、「フ」字状に折り曲げられた状態で、その垂直面が前記垂直溝に挿入され、その水平面が電極端子と接するようにしても、または平面バスバーを前記垂直溝に挿入した後、「フ」字状に折り曲げて生成された水平面が電極端子と接するようにしてもよい。
【００２７】
電極端子とバスバーの接続状態をさらに安定的にするために、溶接を行うことができ、好ましくはこのような溶接を容易にするために、上端フレーム部材には電極端子とバスバーの接続部位が露出する開口が形成されている。
【００２８】
複数個の電池を積層して直列連結の電池モジュールを構成するとき、電気的連結を容易にするために、二つの電極端子にそれぞれ接続されるバスバーは、好ましくは互いに反対方向に上端フレーム部材の垂直溝に挿着され、このような装着状態で、一つの電極端子Ａに接続するバスバーａは、上端フレーム部材の上面に露出し、他の電極端子Ｂに接続するバスバーｂは、下面に露出する構造であってもよい。
【００２９】
好ましい一例として、バスバーによる電池の電気的連結と同時に電圧検出のための接続を行うために、前記バスバーの一側面には、電圧検出接続用の突起が形成され、バスバーが装着された状態で、上端フレーム部材の側面には、前記電圧検出接続用の突起が露出するように側面溝が形成されていてもよい。この際、前記側面溝を通じて電圧検出接続用の突起を所定の回路に容易に接続させるために、前記側面溝に露出する電極端子の端部は切り取られていてもよい。
【００３０】
また、積層された電池の電気的連結を行うにあたって、相互接触したバスバーの溶接、好ましくは抵抗溶接を容易に行うために、バスバーの一側部は側面延長され、それに対応する上端フレーム部材の外面には、溶接チップが接近可能なまた他の側面溝が形成されていてもよい。
【００３１】
また、本発明は、単位電池として、前記二次電池を積層して構成された中大型電池モジュールを提供する。
【００３２】
本発明に係る電池モジュールは、高出力・大容量を目的として、２つまたはそれ以上の二次電池（単位電池）を積層した後、電気的に連結した構造からなっている。単位電池の積層は、カートリッジのような部材を使用せず、前記単位電池を対面するように接触させることでよいので、コンパクトかつ軽量構造の電池モジュールを製造することができる。
【００３３】
本発明の電池モジュールは、高出力・大容量の電気が要求され、振動、衝撃のような頻繁な外力に安定しており、出力及び容量に対して小形・軽量が要求される、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、電気オートバイ、電気自転車のようなデバイスの動力源として特に好適である。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の二次電池によれば、外装部材の外側部に独立したフレーム部材が締め付けられており、優れた機械的剛性と封止力が得られ、好ましくは、電極端子を折曲せずに電気的連結を行うことができ、このような二次電池を単位電池として構成された電池モジュールは、全体としてコンパクトな構造と相対的に軽量に製造され、組立工程が大きく短縮され、構造的安全性に優れるので、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、電気オートバイ、電気自転車などの動力源として好適に用いられるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明の範疇がこれらに限定されるものではない。
【００３６】
図２乃至図４は、本発明の一実施の形態に係る二次電池における、電池ケースの両側面に締め付けられる側面フレーム部材を模式的に示す斜視図、部分拡大図、及び垂直断面図である。
【００３７】
先ず、図２を参照すると、板状の二次電池１００は、電極組立体（図示せず）を内蔵した状態で、ラミネートシートの電池ケース１１０が封止されている。電池ケース１１０の上端１２０には電極リード１７０、１８０が突出している。上端１２０と側面１３０は、電池ケース１１０の融着によりシール部をなしており、下端１５０には、別途のシール部が存在しない。
【００３８】
側面フレーム部材２００、３００は、電池ケース１１０の側面１３０、すなわち、側面シール部１３２が挿入可能に締付溝２１０が形成されており、上面２２０と下面２２２は、外側に傾斜している。
【００３９】
図３及び図４を参照して、側面フレーム部材２００の締付溝２１０についてさらに詳述する。
【００４０】
側面フレーム部材２００の締付溝２１０は、電池ケースの側面シール部１３２が挿入されて締め付けられるようになっている。この締付時、側面シール部１３２の封止力を高めるために、電池ケースの側壁１３４に対面する側面フレーム部材２００の対応部位には、シリコーン２６０を塗布可能な湾入部２３０が形成されている。したがって、側面フレーム部材２００の締付溝２１０に電池ケースの側面シール部１３２が挿入されて締め付けられるとき、シリコーン２６０は、電池ケースの側壁１３４に付着して側面シール部１３２の封止力を高めるようになる。
【００４１】
また、側面フレーム部材２００は、高い機械的剛性の芯材２４０と、その外面をなす弾性素材２５０とからなり、締付溝２１０の内部に挿入された側面シール部１３２が弾力的に締め付けられるようにする。
【００４２】
図５及び図６は、本発明の一実施の形態に係る電池における、下端フレーム部材の構造を模式的に示す斜視図である。
【００４３】
図５及び図６を参照すると、電池ケースの下端１５０には、別途のシール部が形成されておらず、下端フレーム部材４００は、両側面フレーム部材２００、３００に締め付けられる方式で、電池ケースの下端１５０に接するようになる。両側面フレーム部材２００、３００と接する下端フレーム部材４００の該当部位には、側面フレーム部材２００、３００の垂直断面形状に対応する締付溝４１０が形成されている。したがって、側面フレーム部材２００、３００が電池ケースの側面シール部１３２に締め付けられた状態で、その下端部を締付溝４１０に挿入することにより、下端フレーム部材４００との結合が行われる。
【００４４】
下端フレーム部材４００の上面と下面には、それぞれ小さな結合用突起４２０と、これに対応する溝４３０が形成されており、図９に示すように、複数個の電池を積層するとき、これらの結合用突起と溝４２０、４３０が噛み合うことにより、定位置に安定的に積層されるようにする。結合用突起と溝４２０、４３０は、このような役目を行うことができれば、その形状は特に制限されない。
【００４５】
図７は、本発明の一実施の形態に係る電池における、上端フレーム部材とバスバーの構造を模式的に示す斜視図である。
【００４６】
図７を参照すると、電極リード１７０、１８０が位置する電池ケースの上端１２０に締め付けられる上端フレーム部材５００には、板状の電極リード１７０、１８０が挿入可能な水平溝５１０が中央側に形成されている。また、上端フレーム部材５００の中央には、バスバー６００、７００が挿着可能な垂直溝５２０が形成されている。
【００４７】
電極リード１７０を「正極リード」とするとき、例えば、正極リード１７０に接続されるバスバー６００は、垂直に折り曲げられた形状で、その垂直面６１０が、矢印方向のように、上端フレーム部材５００の上部から垂直溝５２０の内部に挿入され、その水平面６２０が上端フレーム部材５００の中央に収納される。その後、正極リード１７０を水平溝５１０から挿入すると、正極リード１７０は、バスバー６００の水平面６２０上に重ねて相互接するようになる。その接触面にレーザー溶接を行って、電気的連結をさらに堅固にすることができる。
【００４８】
負極リード１８０も、上述したような原理で、バスバー７００に電気的に連結するが、バスバー７００の挿入方向は反対である。具体的に、負極リード１８０に接続されるバスバー７００は、垂直に折り曲げられた形状であり、その垂直面７１０が、矢印方向のように、上端フレーム部材５００の下部から垂直溝５２０内部に挿入され、その水平面７２０が上端フレーム部材５００の中央に収納される。その後、負極リード１８０を水平溝（図示せず）から挿入し、負極リード１８０は、バスバー７００の水平面７２０上に重ねて相互接するようになる。そして、上端フレーム部材５００に形成されている開口５３０を通じて負極リード１８０とバスバー７００の接触面をレーザ溶接する。このように上端フレーム部材５００に装着されたバスバー６００、７００の垂直面６１０、７１０は、図９に示した電池モジュールの構成のために積層するとき、図７の細実線に示すバスバー６００’、７００’のような形状に折り曲げる。
【００４９】
このような反対構造の結合方式により、図９に示すように、複数個の電池を積層して直列連結の電池モジュールを構成するとき、電気的連結が容易になる。
【００５０】
バスバー６００には、電池の電気的連結と同時に電圧検出のための接続を行うことができるように、その一側面に電圧検出接続用の突起６３０が形成されている。したがって、バスバー６００が装着された状態で、上端フレーム部材５００の側面には、電圧検出接続用の突起６３０が露出するように第１の側面溝５４０が形成されている。また、バスバー６００’、７００’のように折り曲げた状態で、第１の側面溝５４０を通じて電圧検出接続用の突起６３０、７３０を所定の回路に容易に接続させるために、第１の側面溝５４０に露出する電極リードの端部６４０は切り取られている。このような構造は、バスバー７００においても同様である。
【００５１】
また、図９に示すように、電池を積層して電池モジュールを構成するとき、相互接触されているバスバー６００の抵抗溶接を容易に行うために、バスバー６００の一側部には、側面延長部６５０が形成され、それに対応する上端フレーム部材５００の外面には、溶接チップ（図示せず）が接近可能に、それに対応する位置に第２の側面溝５５０が形成されている。このような構造は、バスバー７００においても同様である。
【００５２】
図８は、図７に示した上端フレーム部材にバスバーを装着し、フレーム部材を電池ケースの外側部にそれぞれ締め付けた状態を模式的に示す斜視図である。バスバー６００、７００は、図９に示すように積層するときに最終的に折り曲げさせるが、理解の便宜のために、図８では、折り曲げられた状態を示している。
【００５３】
図８に示すように、それぞれのフレーム部材２００、３００、４００、５００によって優れた機械的剛性が得られ、電池ケースのシール部位は、さらに優れた封止力を有するようになる。また、電極リードは折り曲げさせなかった状態でバスバー６００、７００に電気的に連結される。
【００５４】
例えば、正極リードに接続されているバスバー６００は、その水平面６２０が上端フレーム部材５００の下面に露出するように装着され、負極リードに接続されるバスバー７００は、その水平面７２０が上端フレーム部材５００の上面に露出するように装着される。したがって、バスバー６００、７００が互いに反対方向に上端フレーム部材５００の上面と下面にそれぞれ露出するように装着されるので、図９に示すように電池モジュールの構成するとき、バスバーの電気的連結が容易である。
【００５５】
側面フレーム部材２００、３００は、上端及び下端フレーム部材４００、５００よりも低い高さを有し、その外面が傾斜面構造からなっているので、図９に示すように積層するとき、冷媒の流路を提供する。
【００５６】
上端及び下端フレーム部材４００、５００の上面には、それぞれ結合用突起４３０、５６０が形成され、下面には、それに相応する結合用溝（図示せず）が形成されており、図９に示すように積層するとき、電池相互間の結合を定位置において安定的に得ることができる。
【００５７】
図９は、図８に示した二次電池を用いて製造された本発明の一実施の形態に係る電池モジュールを模式的に示す斜視図である。
【００５８】
図９を参照すると、電池モジュール８００は、複数個の単位電池１０１、１０２、１０３、…を順に積層することにより作製される。この積層時、奇数番目の単位電池１０１、１０３、１０５、…は、互いに同一の配向に積層され、その間に積層される偶数番目の単位電池１０２、１０４、１０６、…は、それと反対の配向に積層される。このような交互配向の積層構造により、バスバーの電気的連結を容易に得ることができる。
【００５９】
以上、本発明によれば、様々な構造の二次電池と電池モジュールが可能であり、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、前記内容に基づいて本発明の範疇内で様々な応用及び変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】従来の代表的なパウチ形電池を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る二次電池における、電池ケースの両側面に締め付けられる側面フレーム部材を示す斜視図である。
【図３】同じく部分拡大図である。
【図４】同じく垂直断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る二次電池における、下端フレーム部材を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る二次電池における、下端フレーム部材を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る二次電池における、上端フレーム部材とバスバーを示す斜視図である。
【図８】図７に示した上端フレーム部材にバスバーを装着し、フレーム部材を電池ケースの外側部にそれぞれ締め付けた状態を示す斜視図である。
【図９】図８に示した二次電池を用いて製造された本発明の一実施の形態に係る電池モジュールを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１００    二次電池
１１０    電池ケース
１２０    電池ケースの上端
１３０    電池ケースの側面
１３２    側面シール部
１３４    電池ケースの側壁
１５０    電池ケースの下端
１７０、１８０    電極リード
２００、３００    側面フレーム部材
２１０    締付溝
２２０    上面
２３０    湾入部
２２２    下面
２４０    芯材
２５０    弾性素材
２６０    シリコーン
４００    下端フレーム部材
４１０    締付溝
４２０    結合用突起
４３０    溝
５００    上端フレーム部材
５１０    水平溝
５２０    垂直溝
５３０    開口
５４０    第１の側面溝
５５０    第２の側面溝
５６０    結合用突起
６００、６００’    バスバー
６１０    垂直面
６２０    水平面
６３０    電圧検出接続用の突起
６４０    電極リードの端部
６５０    側面延長部
７００、７００’    バスバー
７１０    垂直面
７２０    水平面
７３０    電圧検出接続用の突起
１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６    単位電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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